En Vivo Medición electrofisiológica del nervio cubital con la excitabilidad Axonal prueba rata
Summary
La excitabilidad axonal técnicas proporcionan una poderosa herramienta para analizar la fisiopatología y los cambios biofísicos que preceden acontecimientos degenerativos irreversibles. Este manuscrito muestra el uso de estas técnicas en el nervio cubital de ratas anestesiados.
Abstract
Electrofisiológico permite la evaluación objetiva de la función de nervio periférico en vivo. Conducción nerviosa tradicional medidas tales como amplitud y latencia de detectaron pérdida crónica axon y desmielinización, respectivamente. Técnicas de excitabilidad axonal “por umbral de seguimiento” amplían estas medidas al proporcionar información sobre la actividad de canales iónicos, bombas e intercambiadores que se relacionan con la función aguda y pueden preceder eventos degenerativos. Como tal, el uso de excitabilidad axonal en modelos animales de trastornos neurológicos puede proporcionar una medida útil en vivo para evaluar intervenciones terapéuticas novedosas. Aquí se describe una instalación experimental para medidas múltiples de técnicas motor excitabilidad axonal en el nervio cubital de rata.
Los animales son anestesiados con isoflurano y cuidadosamente monitoreados para asegurar una profundidad constante y adecuada de anestesia. Temperatura corporal, ritmo respiratorio, ritmo cardíaco y saturación de oxígeno en la sangre son continuamente monitoreados. Se realizan estudios de excitabilidad axonal utilizando la estimulación percutánea del nervio cubital y grabación de la musculatura hipotenar de la pata del miembro anterior. Con la colocación correcta del electrodo, se registra un potencial de acción muscular compuesto claro que aumenta en amplitud con el aumento de intensidad del estímulo. Un programa automatizado se utiliza entonces para ofrecer una serie de impulsos eléctricos que generan 5 medidas específicas de excitabilidad en la secuencia siguiente: estímulo respuesta comportamiento, constante de tiempo de duración de fuerza, electrotonus umbral, umbral de corriente relación y el ciclo de recuperación.
Los datos presentados aquí indican que estas medidas son repetibles y muestran similitud entre los nervios cubitales derecha e izquierdos cuando se evaluó en el mismo día. Una limitación de estas técnicas en este entorno es el efecto de dosis y tiempo bajo anestesia. Cuidadoso monitoreo y registro de estas variables deben realizarse para su examen en el momento del análisis.
Introduction
El uso de técnicas electrofisiológicas es una herramienta esencial para la investigación en vivo de la función nerviosa periférica en trastornos neurológicos. Métodos de conducción del nervio convencionales utilizan estímulos supramaximal latencia y amplitud del potencial de acción motor. Estas técnicas por lo tanto proporcionan información útil sobre el número de la realización de las fibras y la velocidad de conducción de las fibras más rápidas. Una valiosa herramienta complementaria es la de prueba de excitabilidad axonal. Esta técnica utiliza patrones de estimulación electrofisiológica sofisticado para evaluar indirectamente las propiedades biofísicas de los nervios periféricos, como la actividad de canales iónicos, bombas dependientes de energía, procesos de intercambio iónico y potencial de membrana 1.
Prueba de excitabilidad axonal es comúnmente utilizada en el ajuste clínico para investigar procesos fisiopatológicos y los efectos de las intervenciones terapéuticas en diversos trastornos neurológicos. Lo importante, las medidas de la excitabilidad axonal son sensibles a las intervenciones terapéuticas que afectan la función de nervio periférico como la terapia de inmunoglobulina intravenosa (IgIV)2, quimioterapia3 y calcineurin inhibidor (CNI) 4. aunque estos estudios han aportado importantes ideas, estudios clínicos a menudo impiden investigación de características de la enfermedad temprana y nuevas opciones terapéuticas5. Por lo tanto, el uso de estos métodos en modelos animales de trastornos neurológicos ha ganado recientemente la tracción6,7,8,9. De hecho, estos métodos proporcionan una oportunidad para comprender los cambios de excitabilidad del nervio específico asociados con estos trastornos, por lo tanto avance de la investigación traslacional.
El procedimiento descrito aquí es un método sencillo y fiable para medidas de registro excitabilidad axonal en los nervios cubitales de la rata intacta.
Protocol
Representative Results
Discussion
El procedimiento descrito demuestra una simple y confiable, técnica mínimamente invasiva que permite la evaluación de las propiedades biofísicas y potencial de la membrana del axón en un corto periodo de tiempo. En comparación con otras técnicas más invasivas, que requieren la exposición del nervio, el presente método de prueba de excitabilidad axonal induce daño mínimo del tejido permitiendo así la evaluación en vivo que conserva las condiciones fisiológicas de la nervio de interés y permite med…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
El proyecto fue apoyado por Fundación Lundbeck, la Fundación de Novo Nordisk, el Consejo Danés de investigación médica, la Ludvig y Sara Elsass Foundation, la Fundación para la investigación en Neurología y Jytte y Kaj Dahlboms Fundación. R.A es apoyado por una beca de post-doctorado de carrera temprana de la salud nacional y el Consejo médico de investigación de España (#1091006)
Materials
| QTracS Program | Digitimer Ltd. | Axonal excitability program | |
| AM-Systems 2200, Analog Stimulus Isolator, 2200V/50Hz | SDR Scientific | 850005 | Stimulator |
| High Performance AC Amplifier Model LP511 | Grass Technologies | Amplifier | |
| Humbug 50/60Hz Noise eliminator | Quest Scientific Instruments | 726310 | Noise eliminator |
| Low Impedance Platinum Monopolar Subdermal Needle Electrodes | Grass Technologies | F-E2-24 | Recording electrodes, 10 mm length, 30 gauge |
| Low Impedance Platinum Electroencephalography Needle Electrodes | Cephalon | 9013L0702 | Stimulating electrodes, 10 mm length, 30 gauge |
| Multifunction I/O Device Model USB-6341 | National Instruments | Multifunction input/output device | |
| Iron Base Plate IP | Narishige Scientific Instrument Laboratory | Used for holding stimulating needle electrode in place | |
| Rotating X-block X-4 | Narishige Scientific Instrument Laboratory | Used for holding stimulating needle electrode in place | |
| Magnetic Stand GJ-8 | Narishige Scientific Instrument Laboratory | Used for holding stimulating needle electrode in place | |
| Micromanipulator M-3333 | Narishige Scientific Instrument Laboratory | Used for holding stimulating needle electrode in place |
References
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